تحلیل بارگذاری بحرانی حداکثر هد دینامیکی در وضعیت فعال حرکت موشک یک موشک دو مرحله ای سوخت مایع

برای تعیین نیروهای وارد بر سازه موشک در حالتی که موشک در حال حرکت می‌باشد، سه مرحله در نظر گرفته می‌‌شود. این سه مرحله به ترتیب به هنگام حرکت عمودی موشک، حرکت سهموی موشک، حرکت موشک با شیب ثابت می‌باشد. که هر سه مرحله در قسمت فعال موشک قرار دارند. پس از این مراحل محموله در مدار مورد نظر قرار می‌گیرد. باید توجه داشت که در هر کدام از مراحل پروازی فوق، شرایط بحرانی از نظر بارگذاری وجود دارد که بدست آوردن بارگذاریها در هر کدام از این مراحل حائز اهمیت می‌باشد.با توجه به اینکه موشکها دارای برنامه پروازی مشخص یا به عبارت دیگر مسیر پروازی مشخص می‌باشند، بارگذاری در هر نقطه از مسیر پرواز بر اساس محاسبات بالستیکی و دینامیکی قابل محاسبه می‌باشد. در تعدادی از لحظات پرواز تنش در مقاطعی از موشک به حد بیشینه خود می‌رسد. این لحظات به عنوان خطرناک‌ترین لحظات بارگذاری شناخته شده و به آنها اصطلاحا حالتهای بحرانی بارگذاری یا حالتهای بحرانی محاسباتی گفته می‌شود. در اینجا به بررسی یکی از حالات بحرانی بارگذاری با عنوان حداکثر هد دینامیکی می‌پردازیم. پس از بررسی نیروهای وارده، به تحلیل کامل آنها پرداخته و با استفاده از روابط نیوتنی، ضرایب اصلاح کننده‌ای را به محاسبات اضافه می‌کنیم. درنهایت به یک برآورد کامل از بارهای آیرودینامیکی وارده بر سر مخروطی شکل و بدنه استوانه‌ای شکل موشک ماهواره بر دست می‌یابیم. در ادامه با توجه به نرم‌افزارهای رسم نمودارهای بارگذاری، نمودارهای مربوط به نیروهای برشی، نیروهای محوری و نیز ممانهای خمشی را رسم می‌کنیم. و نیز با داشتن نیروهای آیرودینامیکی و اعمال آنها، می‌توان بدنه موشک تغییر شکل یافته را در نرم‌افزارهای ANSYS و ABAQUS مورد تحلیل قرار داد.

کلیدواژه ها:

هد دینامیکی ، بارگذاری آیرودینامیکی ، بارهای حجمی و سطحی ، نیروی محوری ، نیروی برشی و ممان خمشی